Tengo que probar algunas bocas de incendio y necesito obtener la presión dinámica. Para eso sé que puedo usar un tubo de Pitot pero no tengo uno. Después de buscar mucho en Google, encontré dos fórmulas que permiten calcular la presión dinámica: una usa la velocidad del fluido, la segunda se usa de hecho para calcular el flujo usando la presión dinámica, que es lo opuesto y, al invertir la fórmula, da el mismo resultado que el primero.
El problema es que tengo algunos datos de hidrantes franceses y el "valor real" es completamente diferente al que obtengo de las fórmulas...
La primera fórmula es:
La sección de 10 cm de diámetro del tubo es:
En un segundo, el agua "corre": 33333/78,54 = 424 cm o sea 4,24 m/s
Mi presión dinámica es:
Problema: es imposible. En Francia, tenemos muchas bocas de incendio de 100 mm, que fluyen 2000 Lpm. Y la presión dinámica mínima normativa permitida es de 1 bar. El resultado de la fórmula parece alejarse de la realidad.
¡Segunda fórmula , procedente de un libro canadiense sobre bocas de incendio! Esta fórmula es:
dónde es el caudal en litros por minuto, una constante que es de en caso de hidrante, es el diámetro en mm y la presión dinámica. El objetivo es calcular el caudal, a partir de la presión dinámica.
Cuando inviertes la fórmula, obtienes lo mismo que la primera. Y cuando aplico esta fórmula, datos de un hidrante francés real, el resultado también es erróneo: usando un hidrante de 100 mm con una presión dinámica de alrededor de 1,2 bar, obtengo unos 7000 litros por minuto, cuando en realidad tal hidrante fluye alrededor de 4 tiempo menos...
En realidad, tengo tres opciones:
las fórmulas son correctas, pero cometí un error al calcular
las formulas estan mal
lo que llamamos presión dinámica en Francia no es la misma "presión dinámica" utilizada en estas fórmulas
¿Algunas ideas?
Respondo mi propia pregunta y doy las gracias a DavidPh, quien realmente no ha dado la respuesta, pero de hecho, le fue imposible darla. Aquí está el "por qué": soy francés, así que tengo muchos datos sobre bocas de incendios pero de Francia. Y al aplicarlos a las fórmulas, el resultado fue erróneo...
De hecho, el problema no es la fórmula sino la forma en que medimos la presión y la confusión de vocabulario.
En Francia, los bomberos consideran que una boca de incendios debe proporcionar un caudal de 60 m3 por hora, es decir, 1000 litros por minuto, a una presión de 1 bar.
Para comprobarlo, hacemos lo siguiente: - Poner un manómetro y una válvula a la salida del hidrante - Abrir el agua - Cerrar lentamente la válvula para aumentar la presión - Cuando la presión sea de 1 bar, medir el caudal que debe ser mayor de 1000 litros por minuto
Esto significa que cambiamos el diámetro para obtener 1 barra. Entonces, el formulario no se puede aplicar como de hecho, no sabemos el diámetro que tenemos.
Esto explica también por qué, en los EE. UU., algunas bocas de incendio fluyen 7000 litros por minuto cuando en Francia fluyen solo 2000. Pero en los EE. UU. fluyen a una presión dinámica baja cuando en Francia el flujo se mide a una presión dinámica de 1 bar.
Saludos a todos Pedro
La discrepancia es que la presión medida por el tubo de Pitot no es solo el término de energía cinética de la presión, sino que es una combinación de presión estática y el término de energía cinética.
Vea si las páginas 16-34 de la siguiente referencia son útiles, aunque no métricas:
http://www.southsaltlakecity.com/uploads/documents/%5E_Fire_Flow_Calculations.pdf
Estoy aquí para responder a su pregunta más de 2 años después. Además de lo que dijiste, creo que el mayor problema es este: la ecuación que publicaste es la ecuación de Bernoulli. Para que funcione y sea válido, el flujo debe ser laminar (tener líneas de corriente determinadas), constante, no viscoso y debe aplicar la fórmula a lo largo de una de las líneas de corriente.
Por supuesto, usted sabe que el agua que sale de la boca de incendios no está ni cerca de las condiciones necesarias. Es turbulento y también tiene que superar muchas tensiones viscosas. La mayor caída de presión también se dará a la salida de la boca de incendios. Con todo, la fórmula que intentó usar no es válida en su caso.
Pedro